纯碱的生产技术培训课程(PPT 30页).ppt

1、,纯碱的化学名称:Na2CO3,俗名：纯碱、苏打,关于纯碱的一些常识,碳酸钠的用途：发酵粉、洗碗、制肥皂、制药、制松花蛋、纺织 、玻璃、造纸、漂染，还可以用 于其他含钠化合物的制备。,盐湖,获得天然纯碱的方法： （1）一些生长在一些生长在盐碱地和海岸附近的植物中含有碳酸钠，可以从植物的灰烬中提取。 （2）当冬季来临时，碱湖中所含的碳酸钠结晶析出，经过简单的加工就可以使用。,思考与交流,1.从天然碱的形成推测碳酸钠在水中 结晶析出主要受到哪些因素的影响？,改变温度、结晶水合物的组成以及溶剂水的质量等因素，可以改变碳酸钠在水中的溶解情况，提高结晶析出的速率和质量（纯度）。,2.根据天然碱的存在及其

2、主要化学成分，请设想工业生产碳酸钠的主要原料是什么？,碳酸钠中含有钠离子和碳酸根离子。自然界中存在的含钠离子的化合物很多，大量存在的、最常见的是氯化钠；因此，氯化钠是比较理想的生产原料之一。碳酸根可以有碳酸盐直接提供，也可有由二氧化碳制取，较为理想的原料是碳酸钙。,一、路布兰法,NaCl 、CaCO3,a.NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl,120,NaCl+NaHSO4=Na2SO4+HCl,600-700,b.Na2SO4+2C=Na2S+2CO2 ,1000,1000,2、原理：,Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS,1、原料：,二、氨碱法（索尔维制碱法）,CaCO3、Na

3、Cl 、NH3 （炼焦）,1、原料：,3、缺点,原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等,2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O,NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NaHCO3 +NH4Cl,CaCO3=CaO+CO2,高温,2、原理：,a. CaCO3=CaO+CO2,高温,b. NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,c. 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O,CaCO3=CO2+CaO,CaO+H2O=Ca(OH)2,NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O,

4、2NH4Cl +Ca(OH)2=CaCl2+NH3+H2O,高温,（原料1）,（产品）,（副产品）,原料2,原料便宜易得，氨和部分二氧化碳可循环利用，产品纯度高，步骤简单,副产物氯化钙的处理题及氯化钠的利用率低 （70）,3、优点,缺点,二、侯氏制碱法（联合制碱法） 侯德榜的个人简历 1890年 出生 1911年 考入清华留美预备学院， 仅以10门功课1000分的优秀成绩被 保送到美国学习 1916年 获美国麻省理工学院 学士学位 1921年 在美国哥伦比亚大学获博士学位 1933年 著纯碱制造一书在美国出版，被誉为制碱名著 1943年 因创立“侯氏制碱法”，获“中国工程学会化工最大奖”，并先

5、后被聘为英国化学工业学会名誉会员，美国化学工程学会终身荣誉会员等,NaCl、合成氨（ NH3、 CO2）,2、原理,a.NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,b.2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O,向体系通入氨气或者加入食盐颗粒，析出氯化铵后的溶液含有氨水和氯化钠又可以返回做反应物。,1、原料,所谓联合，就是将氨减法与合成氨工艺进行联合的改进工艺，在合成氨生产中有CO生成，我们是将其转化为CO2,在进行排放等处理，但是排空的CO2使原料利用不尽合理，而且对空气也有一定的污染，在联合制碱法中我们综合利用了合成氨的原料CO2和NH3，用来生产纯碱，既充分利用了合成氨

6、的原料，也减少环境污染。,侯氏制碱法对氨碱法加以改进：将析出NaHCO3 的母液选在510时加入食盐粉末是不易结晶的NH4Cl 结晶析出，这不仅使原料NaCl 充分利用，又获得大量化肥，也使氨碱法中CaCl2 的处理问题得到解决。侯德榜为制碱做出的卓越贡献是值得我们骄傲和敬佩的！,四、氨碱法和联合制碱法的异同点,相同点：原理相同 不同点：原料来源不同，副产物不同,综合利用了合成氨的原料，提高了氯化钠的利用率（96%）减少了环境污染,3、优点,本节课小结,由于天然的纯碱已经不能满足人们的生产和生活的需要，促使人们从其他方法获取纯碱，尽而纯碱工业发展起来。,纯碱的工业的生产有三种方法：,1、路布兰

7、法 由于路布兰法有这么多缺点：原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等，正是因为如此，促使人们研究新的制碱方法，直到19世纪60年代后逐渐被氨碱法所取代。（了解）, 2、氨碱法,本节课要掌握氨碱法的原料、原理和优缺点 原料:CaCO3、NaCl 、NH3 （炼焦） 原理： 优点：原料便宜易得，氨和部分二氧化碳可循环利用，产品纯度高，步骤简单 。 缺点：副产物氯化钙的处理问题及氯化钠的利用率低 （70）。 在氨碱法中，虽然它的优点很多，但是它的缺点也是一个问题，尽而有了第三种方法, 3、联合制碱法,联合制碱法也是本节课的重点，也要掌握。 掌握联合制碱法的原料、原理和优点： 原料： NaCl、合成氨（ NH3、 CO2） 原理： 优点：综合利用了合成氨的原料，提高了氯化钠的利用率减少了环境污染 。,4、氨碱法与联合制碱法的异同,原理相同 原料来源不同，副产物不同,思考题：在生产过程中，是先通入氨气，还是先通入二氧化碳？,先通入二氧化碳，溶液中存在_，_的量比较少；再通入氨气，氨气易溶水,_ 的量比较多；此时产物应该是_而不是 _。 反过来，如果我们先通入氨气，溶液中会存在较多的_，再通入二氧化碳时，二氧化碳和_